PMP 최적화 모형을 이용한 기후변화 대응 작물전환 분석

Abstract

본고는 향후 예상되는 기온상승 예측치를 반영하여 제주도의 전체 작목변화를 최적화 모형을 이용해 분석하였다. 분석모형으로는 BAU에서 관측되는 자료와 모형의 해가 일치토록 하는 PMP 기법을 사용하되, 신규로 보급이 확장되는 아열대작물의 경우 도입 초기와 후기의 가격반응이 차등화 되도록 가격을 내생화하는 방안을 모색하고, 굴절수요곡선의 어느 영역에 속할지를 생산자가 스스로 선택토록 하기 위해 혼합정수 비선형계획모형(MINLP)을 PMP 기법과 결합하여 구축하는 방법론상의 새로운 시도를 하였다. 분석결과 망고, 구아바, 용과와 같이 새로 도입·보급되는 아열대과일의 경우 기온상승 요인과 더불어 가격탄력성과 같은 수요 측 요인이 재배면적 결정에 민감한 영향을 주며, 이들 품목 외에도 시설감귤의 향후 생산이 많이 늘어날 것으로 예측되었다. 전체적으로 제주도의 농업 수익은 기후변화로 인해 증가할 것으로 예측이 된다.

Our study analyzes producer’s crop choice adaptation responses to climate change using the data of Jeju Island, Korea. A regional level positive mathematical programming model is used for the analysis, where prices as well as outputs are endogenously determined. The impacts of forecasted temperature increase on production costs are incorporated, based on the IPCC scenarios. Our simulation results show that the planted areas of newly introduced tropical fruits such as mango, guava and pitaya will be raised substantially due to temperature change. Moreover, production of high-valued energy intensive greenhouse tangerines will also increase. Because of the responses to climate change total regional agricultural profit of Jeju Island may increase by about 20 percent in 2040. Our paper provides a case study where climate change results in potentially positive economic impacts.